Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 9

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  media porowate
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Numerical studies of internal flow in different types of filters
EN
The quality of ambient air attracts considerable, widespread interest. Over the last decades, air purification has become an integral part of HVAC systems, process engineering, automotive and respiratory protection. Efficient separation of micro- and nano- particles is solidly linked with the development of new, sophisticated filtrating materials, as well as generating and validating mathematical models of such porous structures. The paper regards the numerical modeling of various filters. The presented work aims to validate four virtual filtrating materials – the fiberglass HEPA filter, the paper filter used in the automotive industry, knitted wire mesh and polyurethane foam. The pressure drop obtained for the filters under investigation was examined. The CFD results were validated against the data available in the literature. The agreement of the results of numerical and experimental studies proves the suitability of the proposed methods. At the same time, the simplifications employed in the simulations leave room for further improvement in future works.
EN
The issue of emulsion flow through porous media plays an important role in the development of land purification methods from various oily substances, as well as during the oil extraction process. The concentration of the emulsion dispersed phase exerts a strong influence on the rheological properties. The oil in water emulsions (O/W), that have a concentration of less than 0.5 (or 50%), show Newtonian behavior, and those with higher concentrations non-Newtonian. The flow of such systems through the structure of the porous medium is, therefore, also dependent on the variable rheological properties of the liquid. When the emulsion flows through the porous medium, a reduction of the relative permeability occurs. Due to that the transport may be very effectively limited, as the pores of deposit are being blocked by oil droplets. The paper presents studies on emulsion flow, with various concentrations, through a granular bed. It allowed to track changes in the permeability of the deposit over time. The results of experimental studies of transport and elution of highly concentrated emulsions from granular structures are also presented. This enabled tracking of changes in flow resistance of the emulsion through the porous bed in time. Moreover, the development of the mathematical model, which allows us to define the relationship between the bed blockage degree and the concentration of the emulsion internal phase could be the result of the experimental works. The results of such studies are very widely used in practice, among other things, in the issues of migration of pollutants, such as petroleum substances, in the soil layers. The development of knowledge in this field may contribute to the optimization of existing oil recovery techniques and methods of remediation of soil from organic substances.
3
Content available remote Transport emulsji typu olej w wodzie przez struktury ziarniste
PL
W pracy przedstawiono badania przepływów emulsji typu olej w wodzie przez złoża ziarniste oraz jej wymywania ze złoża za pomocą wody. Mierzono zmiany oporów przepływu podczas przemieszania się tych płynów przez media ziarniste oraz zmiany struktury emulsji wypływającej ze złoża w czasie trwania procesu i analizowano wpływ stężenia fazy wewnętrznej, stopnia granulacji złoża oraz jego długości. Stwierdzono stopniowy spadek przepuszczalności, czasową redukcję stężenia fazy olejowej oraz zmiany rozkładu rozmiarów kropel wypływającej ze złoża emulsji. Wyniki badań mogą przyczynić się do bardziej precyzyjnej oceny efektywności zarówno wtórnych metod wydobycia ropy jak i remediacji gleb.
EN
The paper presents studies of oil-in-water emulsions flow through granular media and the studies of elution of these liquids from the bed with the use of water. The changes in flow resistance during the movement of such fluids through granular media and changes in the structure of emulsion flowing out from the reservoir during the process were measured and the influence of internal phase concentration, degree of bed granulation and its length were analyzed. A gradual decrease in permeability, temporary reduction of oil phase concentration and changes in the distribution of droplets sizes in emulsion flowing out of the bed was recorded. The research results may contribute to more accurate evaluation of effectiveness of secondary oil recovery methods and soil remediation.
4
Content available remote Numerical simulation of liquid imbibition in a system of parallel channels
EN
The process of liquid imbibition occurs non-uniformly in nonwoven sorptive materials. It is a result of complexity and nonhomogeneity of sorbent structure. The voids between fibers in nonwoven material appear in a form of parallel-channels’ system. The width between fibers (basic channel) was assumed as equal to the average fiber diameter, df, and the width of parallel channel is 2, 5, 10, and 20 times greater. The simulations of imbibition process were performed in Comsol Multiphysics 5.0 using the Laminar Two-Phase Flow, Level-Set application mode. The obtained results for two-channel systems depend strongly on the width between fibers. The increasing of width caused the prolongation of time needed to reach the assumed maximal height. This phenomenon can be explained by changes of pressure in the channel-reservoir boundary. Additionally, the obtained results provided the data for tracing imbibition processes during their start-up phase.
PL
W przypadku włókninowych materiałów sorpcyjnych proces nasiąkania cieczą następuje nierównomiernie. Wynika to ze złożonej i nichomogenicznej struktury sorbentu. W pracy zaprezentowano wyniki badań szybkości procesu imbibicji w zależności od rozmiarów równoległych kanałów reprezentujących puste strefy w strukturze sorbentu. Przyjęto, że szerokość podstawowego kanału jest równa średniej średnicy włókna, a szerokość kanału równoległego jest 2, 5, 10 i 20 razy większa. Wykonano numeryczne symulacje procesu imbibicji korzystając z programu Cosmol Multiphysics 5.0 stosując moduł umożliwiający śledzenie przepływów dwufazowych - Laminar Two-Phase Flow, Level-Set. Wyniki symulacji wykazały wpływ stosunku szerokości równoległych kanałów na prędkość wznoszenia się w każdym z nich. Zjawisko to można wyjaśnić jako wywołane zmianami wartości ciśnienia na wlocie do systemu kanałów. Ponadto wyniki symulacji dostarczyły danych przydatnych do śledzenia procesów imbibicji w ich początkowej fazie.
EN
Tested two-phase liquids represented stabilized oil-in-water emulsions with dispersed phase concentrations of 10 vol.%, 30 vol.% and 50 vol.%. During the experiments, correlations between the level of medium saturation and the height of emulsion front and between the initial concentration of dispersed phase and process time were defined. The porous media oversaturation was observed mostly for him < 0.04 m due to a layer formation on the external surface of sorbent sample. Moreover, the level of saturation also varied with time, but the registered sorbent saturation level of 65+85% was obtained within the first 600 s. For equilibrium time, i.e. 900 s, the lowest saturation level equal to 0.88 was observed for 10% emulsion and the height range of 0.04 m < hjm < 0.06 m. The sorbents imbibed with 50% emulsion had the highest level of saturation. Changes of saturation with time were described by the appropriate equation.
PL
Badane układy dwufazowe były stabilnymi emulsjami o stężeniach fazy rozproszonej: 10, 30, 50% obj. Określono zależności między stopniem saturacji a poziomem nasycenia oraz między początkowym stężeniem fazy rozproszonej a czasem trwania procesu. Stwierdzono, ze stopień saturacji może być większy od 100% dla wysokości him ≤ 0,04 m w wyniku formowania się warstwy cieczy na zewnętrznej powierzchni sorbentu. Stopień saturacji zmieniał się w czasie, ale wartości 65÷85% uzyskano już po 600 s. Dla czasu równowagowego 900 s najniższy poziom saturacji równy 0,88% obserwowano dla emulsji o stężeniu 10% dla wysokości 0,04 m ≤ him ≤ 0,06 m. Najwyższy poziom saturacji uzyskano dla emulsji 50%. Zaproponowano równanie określające zmiany saturacji od czasu.
PL
Badano procesy wymywania substancji wysokolepkich z wnętrza struktur porowatych za pomocą cieczy o niższej lepkości, pod wypływem działania sił grawitacyjnych. Analizowano przepływy w 2 złożach o różnej granulacji, przy 4 różnych początkowych nasyceniach substancją oleistą. Do opisu uzyskanych wyników wykorzystano zmodyfikowaną teorię Kozeny'ego- Carmana. Umożliwiło to przewidywanie zmian stopnia saturacji złoża w oparciu o dane dotyczące samej hydrodynamiki przepływu, bez konieczności prowadzenia badań stężenia oleju w strumieniu wypływającym ze złoża. Może to uprościć procedury wyznaczania zmian przepuszczalności gruntów w funkcji ich saturacji substancjami oleistymi.
EN
The object of this study was the investigation of washout process of highly- viscous substances from the interior of porous structures with lower viscosity fluid under the influence of gravitational forces. The flows were analyzed in two beds of different granulation and at 4 different initial saturations of oily substances. In order to describe obtained results the modified Kozeny-Carman theory was used. It allowed the prediction of saturation degree changes in the bed on basis of flow hydrodynamics data only, without the need of checking the oil concentration in effluent stream from the bed. Such approach can simplify the procedures for determining changes in soil permeability as a function of their saturation with oily substances.
PL
Przedmiotem pracy było badanie przebiegu procesu wymywania zaolejonych złóż za pomocą roztworów surfaktantów pod wpływem działania sił grawitacyjnych. Na podstawie przeprowadzonych prac określono, iż całkowity czas procesów przemywania cieczy wzrasta wraz ze stężeniem roztworów surfaktantów i ich napięciem powierzchniowym. Rezydualne nasycenie złoża olejem wzrasta wraz ze stężeniem surfaktantu w roztworze przemywającym. Nasycenie końcowe olejem proporcjonalnie wzrasta wraz ze wzrostem napięcia powierzchniowego roztworów przemywających.
EN
The paper deals with processes of gravitational elution of oil from porous media using solutions of surfactants. It was found that the total time of oil displacement increased with the increase of concentration of surfactants and their surface tension. Residual content of oil in the porous bed also increased with higher concentration of surface active agents and with higher values of surface tension.
8
PL
W pracy przedstawione zostały zależności zmian przepuszczalności złoża czasie wypłukiwania z niego substancji wysokolepkich za pomocą czynnika myjącego dla różnych rodzajów mediów oraz przy różnym początkowym nasyceniu złoża olejem. Zaproponowano zależność pozwalającą przewidzieć ciśnienie na wlocie do złoża na podstawie prędkości wypływu cieczy. W związku z tym możliwe było opisanie procesu elucji ze złoża substancji oleistych o dowolnych lepkościach, niezależnie od stopnia wymycia ich ze złoża.
EN
A dependence of permeability changes of a bed during the washout of high- viscosity substances using water as washing out agent for various types of media and at different initial oil saturation of the bed is presented in the paper. A universal relationship allowing one to predict pressure at the reservoir inlet on basis of liquid flow velocity is proposed. Therefore, it is possible to describe the elution of oily substances with different viscosities from the bed, regardless their washout degree.
PL
Mechanizm wymiany masy i energii pomiędzy porowatym medium a otoczeniem w dalszym ciągu nie jest do końca opisany. Szereg zjawisk przepływowych towarzyszących procesowi wymiany masy pomiędzy materiałem porowatym a otoczeniem szczególnie w przypadku niestandardowej orientacji przestrzennej materiału porowatego względem przepływającej strugi powietrza stanowi szerokie pole do eksploracji. W klasycznym rozumieniu zagadnienia, który najczęściej ma zastosowanie w przepływach technicznych materiał porowaty stanowi ośrodek, przez który pod zadanym ciśnieniem przepływa płyn. W tego typu zagadnieniu ośrodek porowaty posiada cechy utylitarne, stanowiąc część projektowanej, bądź regulowanej instalacji przepływowej (zagadnienia filtracji, spalanie wewnętrzne itp.). W przypadku omawianym w artykule porowatość stanowi element o cechach mających negatywny wpływ na efektywność wymiany masy i energii pomiędzy obszarem porowatym a otoczeniem. Przeprowadzone dotychczas analizy numeryczne, oraz badania eksperymentalne (Skotniczny, 2008; Skotniczny i in., 2009) wskazują na rozbieżność wyników symulacji oraz eksperymentu w zakresie uzyskiwanych rozkładów temperatur wewnątrz złoża porowatego. W artykule skoncentrowano się na zjawisku powierzchniowej penetracji złoża przepływającą stycznie do niego strugą powietrza. Celem prac opisanych w artykule jest próba pośredniego opisu zjawiska występowania niezerowej prędkości przepływu powietrza na granicy materiał porowaty-struga powietrza (prędkość poślizgu), który może mieć wpływ na mechanizm wymiany energii pomiędzy materiałem porowatym a omywającą go strugą powietrza.
EN
The mechanism of mass and energy exchange between a porous medium and its ambience has not been fully recognised yet. A number of phenomena accompanying the mass exchange between a porous medium and its ambience still merit a rigorous research, particularly when the porous material has a non-standard confi guration with respect to the flux of flowing air. In classical approach, widely used to describe flows in engineering applications, the porous material is a medium through which a fl uid should flow under the predetermined pressure. In such cases the porous medium has purely utilitarian features, being a part of a designed or controlled flow installation (filtration problems, internal combustion). In the case outlined in the study porosity will negatively impact on efficiency of mass and energy exchange between the porous medium and its ambience. Numerical analyses to date and experimental tests (Skotniczny, 2008; Skotniczny et al., 2009) reveal a major discrepancy between simulated and experimental temperature distributions inside the porous deposit. The study is concentrated on surface penetration of the deposit by an air stream flowing tangent to it. The purpose of the study is to attempt an indirect description of the phenomenon of non-zero airflow velocity at the porous medium- air flux interface (slippage velocity), which might affect the mechanism of energy exchange between the porous material and the flowing stream of air.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.